Introdução ao roteamento
O mundo inteiro é digitalizado e conectado pela rede. Pacotes, que são a unidade atômica de informações nas redes de comunicação comutadas por pacotes, são trocados entre os nós (um nó pode ser um dispositivo final, um roteador ou um dispositivo de geração de dados, etc.). O processo de transferência desses pacotes de informações do nó de origem para o nó de destino com um ou mais saltos no caminho ao longo do caminho ideal é chamado de 'Roteamento'. Roteadores e comutadores são os dispositivos usados para a finalidade que funcionam nos protocolos e algoritmos de roteamento com os quais estão configurados. O roteamento de pacotes é tratado pela camada L3 ou pela camada de rede do OSI Reference Model.
Como isso acontece?
Quando um pacote é introduzido na rede e recebido por um dos roteadores, ele lê os cabeçalhos do pacote para entender o destino e verifica sua tabela de roteamento marcada com métricas de roteamento para ver qual seria a próxima melhor esperança para o pacote otimizar. chegar ao destino. Em seguida, ele envia o pacote para o próximo nó e o processo acima também se repete no novo nó até que o pacote atinja o nó de destino.
Métricas de roteamento -
As tabelas de roteamento têm as informações com base em qual comutação de pacotes ocorre no caminho mais ideal. E essas informações são métricas ou variáveis diferentes que os algoritmos de roteamento procuram e decidem seu caminho. As métricas padrão incluem -
- Comprimento do caminho - Nesse caso, o administrador atribuirá custos a cada caminho (entre dois nós). O comprimento do caminho será a soma de todos os custos do caminho. O caminho com o menor comprimento será escolhido como o mais ideal.
- Atraso - Esta é a medida de tempo que o pacote leva para rotear da origem ao destino. Isso depende de muitos fatores, como largura de banda da rede, número de nós intermediários, congestionamento nos nós, etc. Quanto mais cedo a transferência, melhor a Qualidade de Serviço (QoS).
- Largura de banda - refere-se à quantidade de dados que um link pode transferir através dele. Geralmente, a empresa aluga a linha de rede para obter um link e largura de banda mais altos.
- Carregar - Carregar refere-se ao tráfego que um roteador ou link está lidando. A carga desequilibrada ou não tratada pode causar congestionamento e uma menor taxa de perdas de pacotes de transmissão.
- Custo de comunicação - é a despesa operacional em que a empresa incorre enviando os pacotes na linha alugada entre os nós.
- Resiliência e confiabilidade - refere-se à capacidade de tratamento de erros do roteador e aos algoritmos de roteamento. Se alguns nós na rede falharem, a medida de resiliência e confiabilidade nos mostrará quão bem os outros nós podem lidar com o tráfego.
Tipos de roteamento
Existem dois tipos -
- Roteamento estático - Esse é o tipo de roteamento no qual o caminho ideal entre todos os pares possíveis de fontes e destinos em uma determinada rede é pré-definido e alimentado na tabela de roteamento dos roteadores da rede.
Vantagens -
- Não há sobrecarga da CPU para os roteadores decidirem o próximo salto para o pacote, pois os caminhos são predefinidos.
- Isso oferece maior segurança, pois o administrador tem autonomia sobre as permissões para o fluxo de pacotes ao longo de um caminho definido.
- Entre os roteadores, nenhuma largura de banda seria usada (para tarefas como atualizar a tabela de roteamento, etc.)
Desvantagens
- Para uma topologia de rede maior, será difícil para o administrador identificar e pré-definir um caminho ideal para todas as combinações possíveis de nós de origem e destino.
- Espera-se que o administrador seja minucioso nos conceitos de redes e topologia. A transição para um novo administrador consumiria tempo para entender a topologia e as políticas definidas.
- Roteamento Dinâmico - Este tipo oferece ao roteador a capacidade de descobrir a rede por protocolos como OSPF (Open Shortest Path First) e RIP (Routing Information Protocol), atualiza a tabela de roteamento sozinha e decide efetivamente o caminho que o pacote recebido deve seguir para chegar ao seu destino.
Vantagens
- Isso é fácil de configurar.
- Seria eficiente para descobrir alguma rede remota e executar o roteamento por lá.
Desvantagens -
- Quando um dos roteadores na rede que implementa roteamentos dinâmicos descobre alterações ou gera uma atualização, ele a transmite a todos os nós. Assim, consumindo uma quantidade maior de largura de banda.
- É relativamente menos seguro que estático.
Tipos de algoritmos de roteamento
Existem dois tipos de algoritmos -
- Adaptativo - As rotas são decididas dinamicamente com base nas alterações na topologia da rede.
- Roteamento de vetor de distância - Nesse algoritmo, cada roteador mantém uma tabela de roteamento contendo uma entrada para cada roteador na rede. Essas entradas são atualizadas periodicamente. Isso também é chamado de algoritmo de Bellman-Ford. Originalmente, esse era o algoritmo ARPANET.
- Roteamento do estado do link - o LSR descobre os vizinhos, mede o custo de cada vizinho, constrói os pacotes e os envia pelo caminho mais curto calculado.
- Não adaptável - As rotas são decididas de maneira estática pelos roteadores.
- Inundação - Nesse caso, você envia os pacotes para todos os outros roteadores vizinhos e eles retornam para o mesmo e, por algum caminho, o pacote chega ao seu destino. Isso duplica os pacotes, mas a confiabilidade é muito alta em um tipo de roteamento. Isso é usado principalmente em redes de defesa, bancos de dados distribuídos, redes sem fio e para preencher as tabelas de roteamento.
Como isso ajudará no seu crescimento na carreira?
A arquitetura de rede em datacenters, linhas telefônicas, clusters de nuvem etc. é muito crucial para o funcionamento das empresas. Empresas de telecomunicações, empresas de redes de computadores trabalham dia após dia para criar melhores algoritmos de roteamento de rede, protocolos de roteamento, para virtualizar a rede, aprimorar a segurança da rede projetando protocolos de rede seguros e técnicas de criptografia, para obter maior resiliência e forneça uma qualidade de serviço melhor e mais rápida. Com um escopo tão impressionante no domínio, é ótimo seguir a carreira no campo de redes e roteamento de computadores.
Conclusão
Basicamente, o roteamento é a ação principal que ocorre em uma rede de computadores que transfere dados da origem para o destino. Também é manipulado para fazer coisas como controle de congestionamento e balanceamento de carga. O desempenho e a eficiência do roteador são determinados pelo tipo de roteamento empregado, pelo algoritmo de roteamento utilizado e também por outras métricas de roteamento.
Artigos recomendados
Este foi um guia para o que é roteamento. Aqui discutimos o funcionamento do roteador, tipos, algoritmo, vantagens e desvantagens. Você também pode consultar nossos outros artigos sugeridos para saber mais -
- Perguntas da entrevista da rede de computadores
- Introdução à rede de computadores
- O que são sistemas embarcados?
- O que é hospedagem?